La séquestration du carbone est étroitement liée à la fixation biologique de l’azote !
D’après la biologiste et écologiste des sols australienne Dr. Christine Jones, la fixation biologique du carbone par la photosynthèse ainsi que l’assimilation de l’azote atmosphérique par les microorganismes du sol sont intimement liées et se trouvent au cœur même du fonctionnement de la Nature et de sa capacité de rendre la vie sur terre possible. Dans cette symbiose, déjà présente il y a plusieurs milliards d’années dans sa forme embryonnaire dans les archées, les cyanobactéries (phytoplancton ou algues bleues-vertes, nostocs) qui réunit la fixation symbiotique du C et du N dans un seul organisme. Dans ce couple la plante fournit le carbone et l’énergie issus de la photosynthèse sous forme d’exsudats racinaires riches en glucides et électrons (C4- ->C6H12O6), alors qu’une multitude de bactéries du sol fixent l’azote de l’air sous forme riche en électrons (N3- ->NH3 -> NH4+), les transferts dans les deux sens entre racines et bactéries étant assurés par les filaments des mycorhizes (voir l’image à la page précédente). Ce processus de coopération et d’échange entre plantes, mycorhizes et bactéries est essentiel pour la fixation aussi bien du carbone que de l’azote atmosphériques, et se trouve au cœur de la synthèse de complexes carbonés stables. Il est donc indispensable à la formation de complexes humiques et d’agrégats stables. En étant parfaitement intégré dans la matrice du sol, ces derniers forment les habitats des microorganismes tout en servant aussi de réservoir d’eau et de nutriments. Or, comme les engrais chimiques à hautes doses, en particulier les produits azotés, les biocides et le travail du sol intensif détruisent les agrégats, minéralisent la matière organique existante et perturbent cette symbiose, il n’est pas étonnant que les taux d’humus et d’éléments nutritifs des sols agricoles ne cessent de chuter et atteignent souvent des niveaux alarmants.
Ce ne serait donc pas l’azote fixé par les nodules des légumineuses, ni celui des déchets des cultures ou apporté sous forme d’engrais, y compris organiques, qui servirait en premier lieu à la formation de complexes carbonés stables, mais surtout celui assimilé par les bactéries fixatrices d’azote ammoniacal qui vivent à l’intérieur des agrégats du sol et sont nourries de manière symbiotique par les exsudats racinaires, en particulier ceux des graminées (voir le schéma à la page 7). Par un effet de minéralisation proche de celui lié à l’azote synthétique, l’azote fixé par les légumineuses cultivées en l’absence d’autres plantes, surtout de graminées, a également tendance à dégrader la matière organique et la structure du sol (ce phénomène se voit p. ex. sous un robinier, un arbre de la famille des fabacées d’origine américaine). Pour contourner ce problème, il faudrait donc éviter de cultiver des légumineuses seules, et de les associer toujours à d’autres plantes, en particulier à des graminées qui, grâce aux exsudats racinaires riches en glucides favorisent le développement des champignons, notamment des mycorhizes. Bien que l’azote fixé par les légumineuses et celui issu de la décomposition de déchets végétaux et animaux ne contribuent que secondairement à l’élaboration de complexes humiques stables, ce sont évidemment d’excellentes sources d’azote organique pour nourrir les cultures et pour divers processus liés au bon fonctionnement du sol.
En plus de perturber l’écosystème plante-sol, d’empêcher la formation d’agrégats de sol stables ainsi que d’être un obstacle à la séquestration de carbone et l’assimilation par les cultures de minéraux et d’oligoéléments, les engrais azotés sont aussi une source d’ammoniac et de protoxyde d’azote (N2O), des gaz toxiques dont l’effet de serre du deuxième est environ 300 fois plus important que celui du CO2. A cause de sa mobilité et son instabilité, les pertes d’azote par volatilisation et par lessivage peuvent être de l’ordre de 50 à 90%, seulement 10 à 50% étant absorbés par les plantes !!! La perte d’azote, les préjudices agronomiques, économiques et environnementaux sont particulièrement importants si l’on épand à l’automne des engrais solubles sur des sols nus. Les pertes sont pire encore pour les engrais à base de phosphates solubilisés (MAP et DAP) tels qu’ils sont proposés par l’industrie. Sans une vie du sol bien développée, seulement 10 à 15 % finiraient par être accessibles aux plantes et au moins 80% vont former des composés insolubles avec des cations de calcium, de magnésium, d’aluminium, de fer, et de certains oligo-éléments, un processus qui peut donc aussi mettre hors jeu d’autres nutriments et entrainer des carences au niveau des récoltes. Bref, autant pour l’azote que pour certains oligo-éléments et le phosphore, ce talon d’Achille de l’agriculture moderne, le gâchis et les préjudices agronomiques sont considérables. Or, avec des pratiques plus en harmonie avec les processus naturels, on dispose d’une source illimitée d’azote dans l’atmosphère (78 000 t de N au dessus de chaque hectare !!!) et de réserves pour plusieurs siècles de phosphore qui, aujourd’hui bloquées dans les sols sous des formes minérales insolubles, ne peuvent être mobilisées que par des communautés microbiennes performantes (C. E. JONES - 2014).
Annexes
